소개

먼저, 슬라이드와 같은 이미지 프로세싱 보드를 예로 들어 고속 FPGA와 여러 DDR-SDRAM을 사용하는 보드에 대해 설명합니다.

 

이 보드의 특징은
1. 고속·고밀도의 FPGA가 탑재하고 있다.
2. DDR·SDRAM(DIMM)이 복수 탑재되어 있다.
3. 고속 시리얼 통신 라인이 있다.
입니다.

고속/대용량 메모리를 사용하여 처리하는 사설 도박 사이트에는 사설 도박 사이트 밖과 대용량의 데이터 전송을 실시하는 경우가 많다고 생각됩니다.

이러한 사설 도박 사이트에 요구하는 것은
● 신호 파형 품질
●전원 품질
● 방사 노이즈 억제
이 됩니다.

사설 도박 사이트 개발 흐름

다음에 이러한 고속·대용량 메모리를 탑재한 사설 도박 사이트 배선판 개발의 흐름을 설명합니다.

먼저, 당연한 일이지만 사설 도박 사이트을 만들 때 설계한 회로를 얼마나 많은 기판에 넣는지, 기판층 수를 몇층 하는지, 패턴의 특성 임피던스를 어떻게 그렇다고 하는 등의 상태에, 기판에 대한 요구 사양이 있습니다.

다음에 요구 사양에 따라 사설 도박 사이트 사양을 검토합니다.

DDR 인터페이스나 고속 차동 배선에는 특성 임피던스의 정합이 요구됩니다.

따라서 사설 도박 사이트층 수, 사설 도박 사이트 두께 등을 바탕으로 층 구성을 결정하고 특성 임피던스에 맞는 배선 폭, 배선 간극을 검토합니다. (이를 위해서는 사설 도박 사이트 제조업체로부터 정확한 정보가 필요합니다)

또한, 이 단계에서 프리 시뮬레이션을 실시하는 것으로 배선 각각의 토폴로지를 결정해, 패턴 사설 도박 사이트시의 제약 조건으로 합니다.

패턴 사설 도박 사이트는 JEDEC, 각 메모리 메이커가 공개하고 있는 디자인 가이드나, 과거의 실적, 그리고 프리시뮬레이션으로부터 결정한 토폴로지를 반영합니다.

사설 도박 사이트가 완료되면 해당 사설 도박 사이트의 유효성을 확인하기 위해 사후 시뮬레이션을 수행합니다. (사설 도박 사이트의 타당성 확인. 기판 제조를 실시하는 최종 확인)

사설 도박 사이트을 제조하고 테스트 쿠폰으로 특성 임피던스를 실측(보장)한 후 부품 실장, 평가로 진행합니다.

기초 지식(1)

그럼, 기초 지식의 부분사설 도박 사이트 봅니다.

우선, 임피던스 컨트롤의 필요성에 대해서입니다만, 여기서는, 임피던스의 불일치에 의해 어떠한 일이 일어나고, 그리고 그 때, 어떻게 하면 되는지에 대해서 간단하게 소개합니다.

우선, 임피던스 불일치 상태에 있으면, 소자의 구동 능력에 의합니다만, 신호의 반사라고 하는 문제가 일어나, 오버슈트나 언더 슈트를 초래해, 링잉인 어떤 문제가 발생합니다.대책으로서 배선의 임피던스를 층 구성 및 배선의 사양 검토, 기판 제조 단계사설 도박 사이트 제어하고, 또한 드라이버, 리시버의 소자간에 저항 등을 삽입하여 매칭시킵니다.

시리얼 터미네이션은 드라이버 측에 저항을 직렬로 배치하고 수신기사설 도박 사이트 반사된 신호를 드라이버 부분사설 도박 사이트 완전히 소모시키고 드라이버 부분사설 도박 사이트 재반사를 억제하는 방법입니다.

병렬 종단은 리시버에 병렬로 저항을 배치하고 드라이버사설 도박 사이트 출력한 신호를 리시버측의 저항으로 모두 소비시켜 반사를 발생시키지 않는 방법입니다.
(저항은 GND 또는 종단 기준 전위에 연결됨)

저항값은 슬라이드에 기재된 바와 같이 배선의 특성 임피던스(Zo), 드라이버부 출력 임피던스(Zs)에 의해 최적값을 구합니다.

기초지식(2)

배선 인출 등의 사양을 배선 토폴로지라고 합니다.

특히,
① 직렬 종단 저항, 병렬 종단 저항의 위치 및 저항값
② 직렬 종단 저항사설 도박 사이트 배선 분기점까지의 거리 또는 병렬 종단 저항까지의 거리
③ 병렬 종단 저항으로부터 수신기까지의 거리
④ 배선의 특성 임피던스
등이 이것에 해당합니다.

회로도가 동일하더라도 분기 방법을 변경하면 파형이 크게 바뀝니다.

최적의 토폴로지를 얻는 방법으로 Presmiration이 활용하는 방법이 있지만, 이것은 나중의 슬라이드사설 도박 사이트 설명합니다.

기초 지식(3)

그럼, DDR 메모리를 탑재한 사설 도박 사이트에는 특유의 과제가 있습니다.

이들은 슬라이드에 나타났습니다.

반사 억제 및 타이밍 고려 사항을 시행하고 공개된 디자인 가이드를 참조하여 문제 해결을 위해 노력해야 합니다.

이전 슬라이드에 계속해서 시뮬레이션사설 도박 사이트의 확인이 매우 중요해지는 것을 기록해 둡니다.

사설 도박 사이트 사양 결정(1)

전원 유형도 다양합니다.

종단용 전원과 신호의 기준 전원의 전위는 같습니다만, 사용되는 방법의 차이보다 그 사설 도박 사이트 방법도 차이가 있습니다.

메모리 컨트롤러에 FPGA를 사용하는 경우 더 많은 전원이 필요하며 AW 사설 도박 사이트의 어려움이 증가합니다.

사설 도박 사이트 사양 결정(2)

다음에 층 구성안입니다.

슬라이드에는 6층, 8층, 10층, 12층의 예를 나타냈습니다.

최외층(10층판의 경우 L1, L10)사설 도박 사이트 -1층째(10층판의 경우 L2, L9)를 GND층으로 함으로써 신호선에 대한 리턴 패스 확보에 유리합니다.

배선 특성 임피던스

배선의 특성 임피던스는 마이크로 스트립 선로, 스트립 선로 모두 슬라이드와 같은 계산식(이론식)으로 구해집니다.
여기서 배선 폭(w=0.2mm), 절연층 두께(h=0.2mm), 동박 두께(t=0.035mm), 비유전율(εr=4.7)을 주어 배선의 특성 임피던스를 계산하면 마이크로 스트립사설 도박 사이트는 63.8Ω, 스트립사설 도박 사이트는 37.7Ω입니다.

같은 배선 폭이면 스트립 선로가 임피던스가 낮아집니다.

이것은 스트립 선로가 상하 기준 레이어 (GND 레이어)에 대한 용량 성분을 갖기 때문입니다.

배선 특성 임피던스(실제)

실제로 제조상의 편차가 발생하면 배선의 특성 임피던스에 얼마나 영향을 미치는지를 계산해 봅니다.

마이크로 스트립 선로사설 도박 사이트 절연층이 -10%의 0.18mm가 되면 임피던스는 60.1Ω, +10%의 0.22mm가 되면 67.2Ω이라는 계산 결과가 됩니다.

스트립 선로사설 도박 사이트도 마찬가지이며, 34.7Ω과 40.3Ω이라는 계산 결과가 됩니다.

실제 사설 도박 사이트 배선판에서는, 레지스트가 있거나 절연층이 다르거나, 또한 계산식(이론식)의 정밀도에도 영향을 받습니다. 기판 배선의 특성 임피던스를 실측하면 67.5Ω 정도가 되었습니다.

같은 스트립 라인 선로사설 도박 사이트는 당사의 실적이 있는 가까운 사양사설 도박 사이트는 약 45Ω이라는 결과를 얻고 있습니다.

계산식(이론식)사설 도박 사이트 얻은 배선의 특성 임피던스와 실제로 작성한 기판의 배선의 특성 임피던스는 반드시 일치하지는 않습니다.

당사의 제품에 배선의 특성 임피던스의 보증을 실시하고 있습니다만, 어떻게 정밀도로 임피던스 컨트롤을 실시하고 있는지는 다음 호로 알려드립니다.

전파 지연 시간 정보

다음에, 전파 지연 시간에 대해입니다.빛의 속도는 1초간에 지구를 7.5 돌립니다. )이면 빛과 같은 속도입니다.

에서는 사설 도박 사이트 배선에서는 어떨까요?

일반적인 사설 도박 사이트 배선판의 재료는 유전체이며, 전기 신호가 전달되는 속도는 광속을 비유전율의 제곱근으로 나눈 몫에 해당합니다. 외층을 배선한 마이크로 스트립 선로와 스트립 선로에서 전파 속도에 차이가 있다는 것입니다.

스트립 선로는 배선 주위 모두가 유전체이며, 실효비유전율이 사설 도박 사이트 재료가 가지는 비유전율과 거의 같다고 말할 수 있습니다.

한편 마이크로스트립 선로는, 하반부가 사설 도박 사이트 재료, 상반부는 레지스트와 공기라고 하는 구조로 실효비유전율은 간이적으로 슬라이드에 기재된 계산식으로 구할 수 있습니다. 를 4.7로 하면, 마이크로스트립 선로의 실효비유전율은 3.4가 됩니다.

이러한 비유전율을 전파 지연(1/속도)의 계산식에 대입하면, 마이크로스트립 선로는 6.15nsec/m, 스트립 선로는 7.23nsec/m로 구해져, 그 차이는 약 15% 정도가 됩니다 아무리 고정밀도의 등장 배선을 실시해도 배선층이 다르면 스큐가 발생해 버립니다.

등장 배선의 진정한 목적이 등지연 배선인 경우, 메모리 버스의 그룹 분할을 실시해, 각각의 그룹사설 도박 사이트 동일 배선층으로 한다고 하는 제약을 마련할 필요가 있습니다.

전파 지연 시간 측정

사설 도박 사이트는 이전의 전파 지연 시간 차이를 실측해 봅시다.

측정 대상이 되는 배선은, 양단에 SMA 케이블 실장할 수 있는 110mm의 테스트 쿠폰입니다.L1(마이크로 스트립 선로)와 L4(스트립 선로)에 각각 배선하고 있습니다. Transmission)이라고 하는 측정기를 이용합니다. TDT는 반사를 이용해 선로 임피던스를 측정하는 TDR의 옵션 기능으로, 배선의 한쪽 끝으로부터 입력한 급준한 상승 에지의 스텝 펄스의 투과 ​​시간을 다른 출력 파형을

측정 결과는
마이크로 스트립 선로사설 도박 사이트는 717psec/110mm(652psec/100mm)
스트립 선로사설 도박 사이트는 802psec/110mm(745psec/100mm)
이 되었습니다.

이것은 스트립 선로가 마이크로 스트립 선로보다 약 12% 느린 것입니다.

실측 결과사설 도박 사이트도 계산 결과와 마찬가지로 배선층이 다르면 속도(또는 전파 지연 시간)에 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었습니다.

사전 시뮬레이터를 활용한 토폴로지 결정

지금까지의 슬라이드사설 도박 사이트는 기초 지식에 해당하는 부분을 설명했습니다.

여기에서는 실제 사설 도박 사이트에 반영하는 내용을 설명하겠습니다.

이미 슬라이드에서도 소개하고 있듯이 DDR과 같은 고속 메모리 버스 사설 도박 사이트의 품질에는 배선 토폴로지가 크게 영향을 미칩니다. 는 종단 저항을 추가·삭제 등을 변경하는 등 회로도의 확인 및 변경과 패턴 사설 도박 사이트를 실시하기 위한 제약 조건을 도출하는 일입니다.

전회 안내한 고속 시리얼 전송은, 임피던스 미스매치의 배제와 전송 손실에 대한 고려가 포인트입니다만, 메모리 컨트롤러와 DDR 메모리 사이의 배선에는, 분기가 존재하는, 양방향 전송인, 배선 가 밀집하는 것으로 최적 장소에 종단 저항을 배치한다

위를 얻으려면 사전 시뮬레이션을 수행하고 토폴로지를 추출하는 것이 중요합니다.

패턴 사설 도박 사이트를 개시하기 전에 상기의 허용점을 명확하게 해 패턴 사설 도박 사이트시의 조건으로 하는 것으로, 되돌아가가 적은 상품 개발을 실현합니다.

사전 시뮬레이션 예제

사전 시뮬레이션 예제를 사용해 보세요.

위의 두 종류의 토폴로지는 회로도로서 동일합니다. 그러나, 분기까지의 길이, 분기 후의 길이, 병렬 종단 저항의 배치의 차이에 의해, 파형 품질에 큰 영향을 주는 것입니다.

개정 후의 토폴로지사설 도박 사이트도, 메모리 컨트롤러로부터의 출력 신호가 한층 더 급준해지면, 분기가 2개의 스텁으로서 행동해, 파형을 방해할지도 모릅니다. 이번 시뮬레이션사설 도박 사이트는 메모리 컨트롤러의 출력(드라이브력), 직렬 종단 저항, 병렬 종단 저항의 위치, 분기 후의 배선 길이와 조건으로부터 충분히 깨끗한 파형을 얻을 수 있습니다.

이 방법으로 배선 길이, 분기 길이 및 저항 배치 조건을 도출하고 패턴 사설 도박 사이트 조건으로 만듭니다.

등장 배선

패턴 사설 도박 사이트의 제약으로서 등장 배선 지정이 있습니다.

이 사양도 최적으로 수행해야 합니다.

회로 사설 도박 사이트자는 '완전 등장'으로 표시될 수 있지만 과도한 등장 배선 지시는
· 배선 길이가 길어진다.
· 등장 배선 작업으로 사설 도박 사이트 납기에 영향을 미친다
·· 경우에 따라 크로스토크에 영향을 미치는 오작동
와 같은 악영향을 미칠 수 있습니다.

등장 배선의 지시는, 어드레스·명령계, CK, DQS·DQ 등의 각 종별마다, 또한 DQS와 DQ 등의 그룹마다 각각의 성격에 따른 등장 배선 지침을 지시할 필요가 있습니다.

CK의 차동 쌍 배선의 등장 배선과 DQS를 기준으로 한 DQ의 등장 배선사설 도박 사이트는 목적도 허용치도 다릅니다.

완전 등장 배선이 반드시 최고의 배선이 아닌 것을 인식해 주십시오.

전원 배치

DDR이 탑재된 보드는 주소 데이터와 같은 배선 외에도 전원 시스템의 배치에 주의해야 합니다.

앞의 슬라이드사설 도박 사이트도 설명했지만, Vref와 Vtt는 같은 전위입니다만, 별도 배선으로의 공급이 됩니다.

Vref는 신호선의 기준 전위로서 주는 것으로, 큰 전류가 흐르는 일은 없습니다.따라서 일부러 1층을 이용해 전원 공급할 필요는 없고, 굵은 배선을 이용해 공급하는 것도 가능합니다.

단, 기준 전위이므로 전압의 안정성이 요구됩니다.

대조적으로 Vtt는 신호 종단에 ​​사용되는 전원입니다. 신호선이 변할 때마다 전류량이 과도하게 변동합니다. 의 동시 동작이 되므로 이에 대응한 전원 배치가 필요합니다.

전원의 임피던스를 낮추기 위해 Vtt는 Vref와 달리 베타 플레인으로 공급해야 합니다.

전송선 시뮬레이션 기술(포스트 시뮬레이션)

패턴 사설 도박 사이트가 완료되면, 그 사설 도박 사이트 데이터로 기판 제조 작업에 진행해 좋은지 최종 심판을 하기 때문에, 패턴 데이터를 이용한 포스트 시뮬레이션을 실시해, 파형을 확인해 두는 것도 추천입니다 .

프리시뮬레이션 마찬가지로 시뮬레이션 파형에 의한 확인이 됩니다만, 프리시뮬레이션은, 패턴 사설 도박 사이트의 정밀도를 높이기 위해서 실시하는, 포스트 시뮬레이션은, 완성된 패턴 사설 도박 사이트 데이터로 기판 제조를 실시할지의 판정 때문에 에 실시하는 등의 상태에 그 목적이 다릅니다.

이러한 시뮬레이션을 효율적으로 활용하고, 주어진 개발 스케줄로 안정된 동작을 실시하는 사설 도박 사이트의 제조로 진행해 갑니다.

사설 도박 사이트 제조(1)

패턴 사설 도박 사이트가 완료되면 다음은 기판 제조입니다.

고속 신호를 고품질로 효율적으로 전송하려면 임피던스 매칭이 필요합니다. 요구된 특성 임피던스의 사설 도박 사이트 배선을 얻기 위해서는,
① 고정밀 사설 도박 사이트 사양 검토
　②상기 사양을 실현하기 위한 제조
의 두 점이 필요합니다.

 

슬라이드 9의 임피던스 계산식의 변수로서 패턴 폭(w), 절연층 두께(h), 패턴 높이(t), 사설 도박 사이트 재료에 비유전율(εr)이 있습니다.

여기사설 도박 사이트는 절연층 두께를 고정밀도로 제어하기 위한 당사의 설비를 소개하겠습니다.

슬라이드의 설비는 사설 도박 사이트 배선판을 적층하는 프레스기

당사의 프레스기는 오토클레이브형 진공 프레스라고 하여 적층하는 기판을 패킹하고 거기사설 도박 사이트 진공 펌프로 감압함과 동시에 주위에 질소 가스를 주입함으로써 모든 방향사설 도박 사이트 압력을 가한다 이를 통해 기존의 유압 프레스를 사용하는 것보다 고정밀 절연층 두께를 얻을 수 있습니다.

결과, 정밀한 특성 임피던스 컨트롤이 실현됩니다.

사설 도박 사이트 제조(2)

마지막으로 품질 보증입니다.

특성 임피던스 제어를 요구한 사설 도박 사이트 배선판은 요구 사양대로 기판이 완성되어 왔는지 확인이 필요합니다.

이것은 제품 상에 배치된 배선과 동일한 사양의 테스트 쿠폰을 제품 밖에 배치하고 이것을 TDR(Time Domain Reflectometry)로 실측하는 것으로 보증합니다.

당사는 보통 ±10%의 범위사설 도박 사이트 테스트 쿠폰의 특성 임피던스를 실측 보증하고 출하합니다.

특성 임피던스 오차가 파형에 미치는 영향은 다음에 알려줄 예정입니다.

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